Name: Testowanie tolerancji nikotyny u mszyc za pomocą eksperymentu ze sztuczną dietą (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-05-14T16:17:00.000+00:00
Duration: 6 min 19 s
Description: Poznaj metodę testowania tolerancji nikotyny u mszyc przy użyciu sztucznej diety. Badanie porównuje linie przystosowane do tytoniu i nieprzystosowane, analizując mechanizmy adaptacji do metabolitów wtórnych roślin.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

W tym eksperymencie 4 dorosłe mszyce zostają zamknięte w małym plastikowym kubku. Żywią się one dietą płynną, naniesioną pipetą pomiędzy 2 warstwy parafilmu rozciągniętego nad górną krawędzią kubka. Po 3 dniach karmienia toksyczność diet zawierających różne stężenia nikotyny jest porównywana z dietami kontrolnymi poprzez zliczenie dorosłych osobników i larw mszyc w każdym kubku.
<ol>
<li>Przygotować roztwory zawierające sacharozę i 20 aminokwasów. Mszyce mogą przetrwać na tej diecie, rozmnażając się w normalnym tempie przez co najmniej 1 tydzień. Skład diety sztucznej znajduje się w załączonym pliku.</li>
<li>Odmiarkować 1 mL tej diety do 6 różnych probówek typu Eppendorf zawierających nikotynę. Oznaczyć je zgodnie z zastosowanymi różnymi stężeniami nikotyny w zakresie 0-500µM.</li>
<li>Wybrać 4 mszyce, czerwone lub zielone, i umieścić je w tych kubkach eksperymentalnych.</li>
<li>Podczas wyboru mszyc ważne jest, aby były one w tym samym wieku. Zazwyczaj należy szukać mszyc o podobnej wielkości i kolorze (mszyce czerwone ciemnieją wraz z wiekiem).</li>
<li>Przykryć kubek kawałkiem parafilii. Zamknąć dietę pomiędzy 2 kawałkami parafilii. Drugą warstwę parafilii naciągnąć częściowo wokół krawędzi kubka. Nanieść płynną dietę pomiędzy warstwy, a następnie szczelnie zamknąć górną warstwę.</li>
<li>Przechowywać kubki w insektarium pod oświetleniem w długim fotoperiodzie przez 3 dni, po czym można zebrać dane do eksperymentu.</li>
</ol>
Aby uzyskać więcej informacji na temat tego protokołu oraz odporności roślin na żerowanie owadów, prosimy o odwiedzenie strony <a href="http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.arplant.59.032607.092825" target="_blank">Annual Reviews of Plant Biology</a>.

Autorzy nie zgłaszają żadnych konfliktów interesów.

badanie tolerancji nikotyny u mszyc z wykorzystaniem eksperymentu z dietą sztuczną

Testing Nicotine Tolerance in Aphids Using an Artificial Diet Experiment

Rośliny mogą zwiększać produkcję wielu różnych metabolitów wtórnych w odpowiedzi na żerowanie owadów. Jednym z takich metabolitów jest nikotyna, której właściwości owadobójcze są dobrze znane. Jedną z reakcji roślin tytoniu na herbiworię, czyli podgryzanie przez owady, jest zwiększenie produkcji tego neurotoksycznego alkaloidu. W niniejszym materiale zaprezentujemy sposób przygotowania eksperymentu mającego na celu rozstrzygnięcie kwestii, czy szczep mszycy brzoskwiniowej, Myzus persicae, zaadaptowany do tytoniu, wykazuje wyższą tolerancję na nikotynę niż szczep tego owada, który w warunkach polowych nie żeruje na tytoniu.

W niniejszym filmie zaprezentowano test sprawdzający tolerancję na nikotynę u dwóch rodzajów mszyc: jednej, która żeruje na roślinach tytoniu w polu, oraz drugiej, która tego nie robi.

Badanie tolerancji nikotyny u mszyc z wykorzystaniem eksperymentu z dietą sztuczną

Rośliny mogą zwiększać produkcję wielu różnych metabolitów wtórnych w odpowiedzi na żerowanie owadów. Jednym z tych metabolitów jest nikotyna, która jest dobrze...

Rośliny mogą zwiększać produkcję wielu różnych metabolitów wtórnych w odpowiedzi na żerowanie owadów. Jedną z odpowiedzi roślin tytoniu na roślinożerność, która nie jest zwalczana przez owady, jest zwiększenie produkcji neurotoksycznego alkaloidu nikotyny za pomocą nikotyny. Jako przykład pokażę, jak przeprowadzić eksperyment w celu oceny toksyczności wtórnych metabolitów roślinnych wobec mszyc.Niektóre linie MiSiS persky, zielonej mszycy brzoskwiniowej, przystosowały się do specjalizacji w uprawie tytoniu. Tutaj stawiamy hipotezę, że te linie przystosowane do tytoniu mają zwiększoną odporność na nikotynę w porównaniu z liniami nieadaptacyjnymi. Cześć, nazywam się John Ramsey.Jestem studentem w laboratorium George'a Jandera w Instytucie Badań Roślin Bo Thompsona. Dzisiaj pokażę Wam procedurę pomiaru toksyczności metabolitów roślinnych wobec mszyc. Procedura ta polega na przygotowaniu sztucznej diety, do której roślina jest przedmiotem zainteresowania.W tym przypadku nikotynę dodaje się w różnych stężeniach, umieszczając mszyce w klatkach, tak aby żywiły się tą dietą i licząc mszyce po kilku dniach, aby zmierzyć przeżywalność i płodność przy różnych stężeniach nikotyny. Więc zacznijmy. Z eksperymentem.Możemy hodować mszyce na sztucznych dietach, wykorzystując ich styl żywienia, w którym wprowadzają wyspecjalizowany styl S do układu naczyniowego rośliny i spożywają dietę składającą się z soków przepływowych. Przygotowujemy płynną dietę podobną do tej, którą napotkane osoby A żywiły się rośliną składającą się z sacharozy i aminokwasów do tego roztworu. Następnie dodajemy metabolit roślinny o różnych stężeniach.Interesuje nas badanie toksyczności, w tym przypadku nikotyny. W tym eksperymencie cztery dorosłe mszyce są zamknięte w małym plastikowym kubku. Żywią się płynną dietą pipetowaną między dwiema warstwami biofilmów rozciągniętych na wierzchu kubka po trzech dniach.Toksyczność żywieniowa diet zawierających różne stężenia nikotyny jest porównywana z dietami kontrolnymi, licząc dorosłe i larwy mszyc w każdej filiżance. Teraz nadszedł czas na przygotowanie diety eksperymentalnej. Mam tutaj roztwór sacharozy i 20 aminokwasów.Mszyce mogą przetrwać i rozmnażać się normalnie na tej diecie przez co najmniej tydzień. Teraz podałem tę dietę w jednym mililitrze, Alec Watts zawiera różne stężenia nikotyny od zera do 500 mikromolów w tych rurkach fendor, a następnie cztery mszyce są wybierane na czerwono lub zielono i umieszczane w tych eksperymentalnych kubkach. Pędzel służy do delikatnego zdejmowania mszyc z liści i wkładania ich do eksperymentalnego kubka.Wybierając mszyce, ważne jest, aby wybrać owady o tej samej ogólnej wielkości i kolorze ciemniejszej mszycy, takie jak ta, która może być starsza i nieodpowiednia do tego eksperymentu. Następnie rozciągnę pierwszą warstwę kaprysu na wierzch kubka, aby zatrzymać mszyce. Następnie podam 100 mikrolitrów płynnej diety między dwie warstwy paraformy, a następnie rozciągnę drugą warstwę paraformu, zabezpieczając ją wokół krawędzi kubka.Przebiłem te otwory wentylacyjne, aby upewnić się, że przez eksperyment jest dobry przepływ powietrza, i umieszczę ten kubek w tym uchwycie na rurkę i umieszczę go na stojaku w pomieszczeniu z owadami pod długim dniem fotografowania pod światłami. Możemy więc spojrzeć na wyniki eksperymentu, który rozporządziłem trzy dni temu w taki sam sposób, jak eksperyment, który właśnie zademonstrowałem. Mam po jednej filiżance, każda z zielonych i czerwonych mszyc na diecie nikotynowej zerowej, 10 mikromolowej, 100 mikromolowej i 1000 mikromolowej lub jednej milimolowej diecie nikotynowej .I można zauważyć, że w diecie kontrolnej zero nikotyny mikromolowej, zarówno czerwone, jak i zielone mszyce przeżywają i rozmnażają się. Podobnie na diecie 10 mikromolowej mamy dużą liczbę potomstwa mszyc czerwonych. Nadal mamy zielone dorosłe osobniki, ale nie mają one zbyt wiele potomstwa.Mogą więc odczuwać skutki działania nikotyny, nawet w stężeniu tak niskim, jak 10 mikromolowych. Tutaj nie ma żyjących dorosłych mszyc zielonych na diecie stu mikromolowych mszyc nikotynowych, ale mszyce czerwone przeżywają i rozmnażają się na tym samym poziomie co kontrola. Widać to na diecie zawierającej 1000 mikromolowych nikotyny.Ani zielone, ani czerwone mszyce nie są w stanie przetrwać. Opierając się na tym, możemy rozważyć możliwość, że jedną z adaptacji, która pozwoliła czerwonej linii MiSiS zaatakować tytoń w terenie, jest zwiększona zdolność do detoksykacji nikotyny. Właśnie pokazaliśmy, jak przeprowadzić eksperyment z wykorzystaniem sztucznej diety do pomiaru toksyczności metabolitów wtórnych roślin wobec aphis.Podczas przeprowadzania tych eksperymentów należy pamiętać, aby wybierać owady, które nie tylko są tej samej wielkości i koloru, ale także pochodzą z roślin w podobnych stadiach rozwoju. Więc to wszystko. Dziękujemy za oglądanie i życzymy powodzenia w eksperymentach.

testing-nicotine-tolerance-aphids-using-an-artificial-diet

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Testowanie tolerancji nikotyny u mszyc za pomocą eksperymentu ze sztuczną dietą

Odporność roślin na gryzące owady roślinożerne można testować na kilka sposobów. W niniejszym materiale demonstrujemy, jak zaplanować eksperyment z wyborem oraz bez wyboru, wykorzystując roślinę modelową Arabidopsis thaliana, aby zidentyfikować odporność na szkodnika z gatunku Pieris rapae.

Testy z wyborem i bez wyboru w celu zbadania odporności A. thaliana na owady gryzące

Mszyce są skutecznymi wektorami wirusów roślinnych. Mikroiniekcja wirusa do mszycy, procedura którą zaprezentujemy dzisiaj, jest techniką pozwalającą badaczom na wstrzykiwanie wirusa bezpośrednio do hemocelu mszycy, z pominięciem jelita, które stanowi jedną z dwóch głównych barier w cyrkulacyjnym przekazywaniu wirusa. Ta sama technika jest również stosowana do wstrzykiwania dsRNA w celu wywołania RNAi.

Badanie fizjologicznych barier transmisji wirusów u mszyc z wykorzystaniem mikroiniekcji

Ten film opisuje test preferencji smakowych, metodę behawioralną używaną do pomiaru atrakcyjności lub unikania kolorowych roztworów, które smakują inaczej, poprzez ocenę zabarwienia brzucha muchy po spożyciu preferowanej substancji. Przedstawiony protokół przedstawia procedurę zastosowaną do pomiaru preferencji muszek w stosunku do roztworów o różnych stężeniach sacharozy.

Test preferencji smakowych: metoda pomiaru zachowań żywieniowych u Drosophila

Opisano nowy test behawioralny do badania krótkoterminowych reakcji smakowych swobodnie poruszających się trzmieli (Bombus terrestris) na składniki odżywcze i toksyny w roztworze.

Nowatorski test behawioralny do badania reakcji smakowych osobników, swobodnie poruszających się trzmieli (Bombus terrestris)

Smak jest ważnym procesem sensorycznym, który ułatwia przyciąganie do dobroczynnych substancji i unikanie substancji toksycznych.  Protokół ten opisuje prosty test spożycia w celu określenia preferencji smakowej Drosophila dla danego związku chemicznego.

Test preferencji smakowych dla dorosłych Drosophila

Mszyca Aphis nerii kolonizuje dobrze chronione rośliny z rodziny psowatych (Apocyanaceae) i dostarcza licznych możliwości badania interakcji między roślinami a owadami. W tym miejscu przedstawiamy szereg protokołów dotyczących utrzymania kultur roślin i mszyc oraz generowania i analizy danych molekularnych i -omicznych dla A. nerii.

Utrzymywanie kultur biologicznych i pomiar ekspresji genów u Aphis nerii: niemodelowy system interakcji między roślinami a owadami

Tutaj opisujemy budowę i wykorzystanie tunelu aerodynamicznego do testów behawioralnych z owadami za pośrednictwem zapachu. Konstrukcja tunelu aerodynamicznego ułatwia uwalnianie źródeł zapachów na kilka sposobów, z bodźcami wizualnymi lub bez. Eksperymenty w tunelu aerodynamicznym są ważnymi metodami identyfikacji behawioralnie aktywnych lotnych substancji chemicznych.

Tunel aerodynamiczny do testów behawioralnych owadów na podstawie zapachu

Obecny protokół dostarcza informacji instruktażowych dotyczących wykorzystania rogówki tytoniowej Manduca sexta w badaniach nad kannabinoidami. Opisana tutaj metoda obejmuje wszystkie niezbędne materiały i protokoły do monitorowania zmian fizjologicznych i behawioralnych modelu owadów w odpowiedzi na leczenie kannabidiolem (CBD).

Hornworm tytoniowy jako system modelowy owadów w badaniach przedklinicznych kannabinoidów

Ten protokół opisuje obowiązkowy test żywieniowy w celu oceny potencjalnie toksycznego wpływu substancji fitochemicznej na larwy owadów z rzędu Lepidoptera. Jest to wysoce skalowalny test biologiczny owadów, łatwy do optymalizacji dawki subletalnej i śmiertelnej, działania odstraszającego i efektu fizjologicznego. Można to wykorzystać do badań przesiewowych przyjaznych dla środowiska środków owadobójczych.

Opracowanie systemu oznaczania żywienia do oceny owadobójczego wpływu fitochemikaliów na Helicoverpa armigera

Ten protokół przedstawia zoptymalizowany system testów biologicznych z oderwanymi liśćmi do oceny skuteczności grzybów entomopatogenicznych (EPF) przeciwko mszycy musztardowej (Lipaphis erysimi (Kalt.)), owadowi partenogenetycznemu. Metoda ta przedstawia w zarysie proces gromadzenia danych podczas eksperymentów na szalce Petriego, umożliwiając naukowcom konsekwentne mierzenie zjadliwości EPF wobec mszyc musztardowych i innych owadów partenogenetycznych.

Ocena wpływu mszyc grzybów entomopatogenicznych na owada partenogenetycznego, mszycę musztardową, Lipaphis erysimi (Kalt.)

Ten artykuł przedstawia szczegółowy protokół hodowli białego motyla kapuścianego w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych z zastosowaniem sztucznej diety, co pozwala na precyzyjne manipulacje odżywiania we wczesnym okresie życia i ekspozycji na toksyny. Reprezentatywne wyniki pokazują, w jaki sposób można oznaczyć toksyczność metali ciężkich za pomocą tego protokołu.

Hodowla białego motyla kapuścianego (Pieris rapae) w kontrolowanych warunkach: studium przypadku z tolerancją na metale ciężkie

Poznaj metodę testowania tolerancji nikotyny u mszyc przy użyciu sztucznej diety. Badanie porównuje linie przystosowane do tytoniu i nieprzystosowane, analizując mechanizmy adaptacji do metabolitów wtórnych roślin.

Badanie tolerancji nikotyny u mszyc z wykorzystaniem eksperymentu z dietą sztuczną

Przeglądaj więcej filmów